温度は、コレラのビブリオのC-Di-GMPシグナル伝達とバイオフィルム形成に影響を及ぼします

バイオフィルムの形成は、病気のコレラの原因となる能力的な人間の病原体である環境生存と伝染の環境生存と伝播に不可欠です。その感染性サイクル中、V。choleraeは、水生環境内の温度の変動と、人間の宿主と水生貯水池の間の移行中に発生します。この研究では、シグナル伝達分子のレベルの増加により低温でバイオフィルム形成が誘導されることを報告します。環状ジグアニル酸（C-Di-GMP）。ディグアニル酸シクラーゼ（DGC）またはホスホジエステラーゼ（PDE）をコードすると予測されるすべてのV. cholerae遺伝子のフレーム削除に存在する株は、低温誘発性バイオフィルム形成とビブリオ多糖遺伝子発現への関与についてスクリーニングされました。テストされた52の変異体のうち、6つのDGCと3つのPDEの削除が、低温でこれらの表現型に影響を与えることがわかりました。野生型とは異なり、6つのDGCすべてを欠く株は、C-Di-GMPの低温依存性増加を示さず、これらのDGCがC-Di-GMPレベルの温度変調に必要であることを示しています。また、温度はグラム陰性病原体緑膿菌で同様の方法でC-di-GMPレベルを調節するが、グラム陽性病原体リステリアモノサイトゲネーではないことを示しています。この研究は、バイオフィルム形成とC-Di-GMPシグナル伝達の環境調節における温度の役割を明らかにしています。

Biofilm formation is crucial to the environmental survival and transmission of Vibrio cholerae, the facultative human pathogen responsible for the disease cholera. During its infectious cycle, V. cholerae experiences fluctuations in temperature within the aquatic environment and during the transition between human host and aquatic reservoirs. In this study, we report that biofilm formation is induced at low temperatures through increased levels of the signalling molecule, cyclic diguanylate (c-di-GMP). Strains harbouring in frame deletions of all V. cholerae genes that are predicted to encode diguanylate cyclases (DGCs) or phosphodiesterases (PDEs) were screened for their involvement in low-temperature-induced biofilm formation and Vibrio polysaccharide gene expression. Of the 52 mutants tested, deletions of six DGCs and three PDEs were found to affect these phenotypes at low temperatures. Unlike wild type, a strain lacking all six DGCs did not exhibit a low-temperature-dependent increase in c-di-GMP, indicating that these DGCs are required for temperature modulation of c-di-GMP levels. We also show that temperature modulates c-di-GMP levels in a similar fashion in the Gram-negative pathogen Pseudomonas aeruginosa but not in the Gram-positive pathogen Listeria monocytogenes. This study uncovers the role of temperature in environmental regulation of biofilm formation and c-di-GMP signalling.